package com.hch.datastructure.stack;

public class Calculator {
    public void operation(String expression) {
        ArrayStack<Integer> numStack = new ArrayStack<>(20);
        ArrayStack<Character> operationStack = new ArrayStack<>(20);
//        用于扫描expression 表达式
        int index = 0;
        String keepNum = "";
        while (true) {
//            处理运算符
            char ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
            if (isOperation(ch)) {
                if (!operationStack.isEmpty()) {
//如果符号栈有操作符，就进行比较,如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符,就需要从数栈中pop出两个数,
                    //在从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果，入数栈，然后将当前的操作符入符号栈
                    if (priority(ch) <= priority(operationStack.peek())) {
                        int num1 = numStack.pop();
                        int num2 = numStack.pop();
                        char oper = operationStack.pop();
                        int res = cal(num1, num2, oper);
                        //把运算的结果如数栈
                        numStack.push(res);
                        //然后将当前的操作符入符号栈
                        operationStack.push(ch);
                    } else {
                        //如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符， 就直接入符号栈.
                        operationStack.push(ch);
                    }

                } else {
                    operationStack.push(ch);
                }

            } else {
                //numStack.push(ch - 48); //? "1+3" '1' => 1
                //分析思路
                //1. 当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为他可能是多位数
                //2. 在处理数，需要向expression的表达式的index 后再看一位,如果是数就进行扫描，如果是符号才入栈
                //3. 因此我们需要定义一个变量 字符串，用于拼接

                //处理多位数
                keepNum += ch;

                //如果ch已经是expression的最后一位，就直接入栈
                if (index == expression.length() - 1) {
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                } else {

                    //判断下一个字符是不是数字，如果是数字，就继续扫描，如果是运算符，则入栈
                    //注意是看后一位，不是index++
                    if (isOperation(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
                        //如果后一位是运算符，则入栈 keepNum = "1" 或者 "123"
                        numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                        //重要的!!!!!!, keepNum清空
                        keepNum = "";

                    }
                }

            }
            index++;
            if (index >= expression.length()) {
                break;
            }

        }
//        表达式扫描完成
        while (true) {
            //如果符号栈为空，则计算到最后的结果, 数栈中只有一个数字【结果】
            if (operationStack.isEmpty()) {
                break;
            }
            int num1 = numStack.pop();
            int num2 = numStack.pop();
            char oper = operationStack.pop();
            int res = cal(num1, num2, oper);
            numStack.push(res);//入栈
        }
        int res2 = numStack.pop();
        System.out.printf("表达式 %s = %d", expression, res2);
    }

    //计算方法
    private int cal(int num1, int num2, char oper) {
        int res = 0; // res 用于存放计算的结果
        switch (oper) {
            case '+':
                res = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                res = num2 - num1;// 注意顺序
                break;
            case '*':
                res = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                res = num2 / num1;
                break;
            default:
                break;
        }
        return res;
    }

    private boolean isOperation(char val) {
        return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
    }

    //返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示
    //数字越大，则优先级就越高.
    private int priority(char oper) {
        if (oper == '*' || oper == '/') {
            return 1;
        } else if (oper == '+' || oper == '-') {
            return 0;
        } else {
            return -1; // 假定目前的表达式只有 +, - , * , /
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Calculator().operation("9*31+7*3+8-7*2");
    }
}
